7-汽车动力性和燃油经济性检测

汽车动力性和燃油经济性的检测第一节发动机动力性检测评价指标：发动机的有效功率。国家标准：在用车发动机功率不得低于额定功率的75%，大修竣工后，发动机功率不得低于原设计标定值的90%。一、发动机功率测试方法发动机有效功率需通过有效转矩和转速的测量并通过计算得到。测试方法有:1）台架稳态测功：节气门开度一定、转速一定、其他参数保持不变的稳定状态下测定功率的方法。准确可靠，但设备贵、操作复杂多运用于设计、制造、和科研。2）就车动态测功(无负荷测功)：节气门开度和转速等参数处于变动状态下测定功率的方法。精度低，仪器轻便、测功速度快，主要运用于汽车维修单位。二、无负荷测功原理1、测试原理:无负荷测功是基于动力学原理的一种测功方法。当发动机与传动系脱开，并将发动机的节气门从怠速位置急速全开时，发动机将克服本身的惯性力矩，迅速加速到空载最大转速。如果被测发动机的有效功率越大，则曲轴的瞬时角加速度也越大,加速时间越短。故只要测得角加速度或加速时间，就可以获得发动机有效功率。2、分类：1）瞬时功率测量：用测定瞬时角加速度的方法测定瞬时功率，实质上是测定发动机转速和在该转速下的角加速度或曲轴转速变化率的问题。2）平均功率测量：用测定加速时间的方法测定平均功率。实质是测定该转速范围加速时间的问题。三、转速、角加速度和加速时间的测试方法1、转速a)漏磁感应式:点火线圈内磁场变化在线圈中感应出信号，四缸四信号表示两转b)电流感应式:高压线电流变化——磁场变化，线圈出信号，一信号二转c)磁阻式:磁场变化切割磁力线。2、角加速度：转速传感器的脉冲信号输入加速度计算器，计算一定时间内输入的脉冲数。1.传感器2.整形装置3.时间信号发生器4.加速度计算器和控制装置5.转换分析器6.转换开关7.功率指示表8.转速表9.电源3、加速时间加速时间测量原理图：1.断电器触点2.转速信号传感器3.脉冲整形装置4.起始转速n1触发器5.终止转速n2触发器6.时间信号发生器7.计算与控制装置8.显示装置四、无负荷测功仪的使用方法1、测试前的准备1)指示装置为指针式的,在接通电源前应调零。2)仪器预热,检查数码管亮度是否正常，数码是否在零位。3)按说明书检查、调试、校正仪器4）测加速时间：调整或键入起始转速和终止转速。5）需置入转动惯量的仪器，按要求将转动惯量置入无负荷测功仪。6）预热发动机，调好怠速，将仪器与发动机连接。2、功率测试方法——怠速加速法；起动法便携式无负荷测功仪面板图2）按键选择机型、缸数，设定初始转速n1和终止转速n2，按“测试”键；3）发动机怠速稳定运转，将加速踏板踩到底急加速，使发动机转速骤然上升，当超过n2时立即松开加速踏板，记下或打印测量结果；4）再按下“复零”健，按上述步骤重新测量。5）查对功率。怠速加速法测功举例：1）按下“复零”健，使指示装置复零；五、单缸功率检测1、用无负荷测功仪测定：先测出发动机的整机功率，再测出某缸断火时的发动机功率，两功率之差即为断火之缸的功率。2、用断火试验法测定：单缸断火情况下测得的发动机转速下降值来评价发动机各缸的工作状况，以判断此缸的功率。（要求单缸断火后转速最高与最低下降值之差不大于平均下降值的30%，如下降值偏低，则该缸工作不良，功率偏小。）发动机缸数单缸断火转速正常平均下降值（r/min)4缸1506缸1008缸50单缸断火转速正常平均下降值六、发动机综合性能检测仪及其使用1、基本功能：(1)无负荷测功功能即加速测功法。(2)检测点火系统。初级与次级点火波形的采集与处理，平列波、并列波与重叠和重叠角的处理与显示，断电器闭合角和开启角，点火提前角的测定等；(3)机械和电控喷油过程各参数(压力、波形、喷油、脉宽、喷油提前角等)的测定。(4)进气歧管真空度波形测定与分析；(5)各缸工作均匀性测定；(6)起动过程参数(电压、电流、转速)测定；(7)各缸压缩压力判断；(8)电控供油系统各传感器的参数测定；(9)万用表功能；(10)排气分析功能。2、构成和作用（1）构成：由信号提取系统、信号处理系统、主机、采控显示系统等组成。如图示：信号处理主机键盘打印输出电源数码管显示示波器显示点火传感器电流传感器电压传感器缸压传感器串接式油压传感器振动传感器喷油外卡传感器发动机综合测试仪工作原理框图图6-27EA1000型发动机综合性能检测仪打印机柜信号提取系统前端处理器采集处理与显示系统热键板排放仪柜主机柜与键盘柜传感器挂架（2）作用：信号提取系统：为测取发动机有关参数的信号，把非电量转化为电量。信号处理系统：将发动机的所有传感参数信号，经衰减、滤波、放大、整形，并转化成标准的数字信号直接输入CPU。显示系统：显示检测结果并打印。（3）特点：具有动态的测试功能，能适时采集发动机的动态参数，能自动分析、判断和打印检测结果。3、使用方法：第二节底盘输出功率检测底盘测功指对汽车驱动轮输出功率的检测。一、底盘测功机的功能和构造1、底盘测功机的功能①测量汽车驱动轮输出功率。②测量汽车车轮滚动阻力。③测量汽车底盘传动系阻力。④检验汽车加速性能（加速时间）。⑤校验车速表和里程表。⑥配备油耗仪、废气分析仪等设备可以在室内模拟道路行驶,测量等速油耗和废气排放。2、底盘测功机的构造底盘测功机主要由滚筒装置、测功装置、惯量模拟装置、测速装置、控制与指示装置组成。（1）滚筒装置——单滚筒：直径1500—2500mm；双滚筒：直径185—400mm。（2）测功装置：吸收汽车驱动轮输出功率。主要由定子和转子组成。测功器有水力测功器、电力测功器、电涡流测功器三类。（3）测速装置：多为电测式，由测速传感器、中间处理装置和指示装置组成。常见的速度传感器有磁电式、光电式和测速发电机等形式。安装在从动滚筒一端，随滚筒一起转动，把滚筒的转速转变为电信号。（4）惯量模拟装置（飞轮机构）为了检测汽车的加速性能和滑行性能,需要模拟汽车的惯性,在滚筒一端安装有飞轮组。（5）控制装置控制装置和指示装置做成一体，控制装置通过改变定子线圈的电流，可以改变对转子的制动阻力矩。控制柜面板图二、底盘测功机的使用方法1、准备工作：（1）仪器准备：①测功机技术状况符合要求。②对照说明书检查、调整各运动部件并进行校准。③测试前利用试验车辆带动测功机空转10-30min，以使各部件工作温度正常。（2）车辆准备：①车辆装备符合制造厂技术条件规定、空载。②燃、润油、轮胎符合要求。③空滤器完好。④预热、关闭空调等非汽车运行所必须的耗能装置。2、测试方法①设定试验车速或转矩。②起动发动机,由低速档逐级换入直接档,同时逐渐踩下加速踏板,使节气门全开。③待发动机稳定后,读取和记录功率值。④重复检测三次,取平均值。第三节汽车燃油经济性检测一、汽车燃油经济性的两种基本试验方法道路试验台架试验1.试验规范GB/T12534-90《汽车道路试验方法通则》。2.试验仪器试验仪器及精度要求如下:(1)车速测定仪和汽车燃油消耗仪:精度0.5%；(2)计时器:最小读数0.1s。3.试验项目(l)直接档全油门加速燃料消耗量试验；(2)等速燃料消耗量试验；(3)多工况燃料消耗量试验；(4)限定条件下的平均使用燃料消耗量试验。4、检测项目汽车等速百公里油耗5、检测方法用底盘测功机检测等速百公里油耗。二、常用油耗仪工作原理车用油耗计一般由传感器和计量显示仪表组成，二者采用电缆线连接，分为容积式（膜片式、量管式和活塞式）和质量式。1、容积式油耗仪通过测量发动机运转时累计消耗的燃料总容量，将汽车行驶时间和行驶里程换算成汽车的燃油消耗量。四活塞式油耗仪的结构及工作原理：由流量变换机构及信号转换机构组成。1、2、4、5—活塞；3—连杆；6—曲轴；P1、P2、P3、P4—油道；E1、E2、E3、E4—排油口;行星活塞式油耗传感器原理图曲轴每旋转一圈，各缸分别泵油一次，从而具有连续定量泵油的作用。曲轴每转一周的泵油量为：式中:V—四缸排油量，cm3；d—活塞直径，cm；h—曲轴偏心距即活塞行程，cm。经上述流量变换机构的转换后，测燃油消耗量转化为测定流量变换机构曲轴的旋转圈数。这可由装在曲轴一端的信号转换装置完成。一般采用光电测量装置进行信号转换，把曲轴旋转圈数转化为电脉冲信号。222442dhhdV2、质量式油耗仪质量式油耗计由称量装置、计数装置和控制装置组成1-油杯；2-出油管；3-电磁阀；4-加油管；5,10-光电二极管；6,7-限位开关；8-限位器；9-光源；11-鼓轮机构；12-鼓轮；13-计数器质量式油耗计测量消耗一定质量的燃油所需的时间，然后按下式算出单位时间内发动机的燃油消耗量：式中:--燃油质量，g；t--测量时间，s；G--燃油消耗量，kg/h。tG6.3三、汽车燃油经济性的台架试验1、油耗计的安装：串接在燃料系供油管路上。化油器式：串接在汽油泵与化油器之间；电控燃油喷射式：串接在燃油滤清器与燃油分配管之间，从燃油压力调节器经回油管流回燃油箱应改接在油耗计传感器与燃油分配管之间，避免重复计量。分配油管油耗计回油计柴油机：串接在柴油滤清器与柴油泵之间。2、模拟加载量的确定和试验循环（1）等速百公里油耗测试模拟加载量测试条件：汽车正常热状态，直接档或最高档，加载至限定条件并使汽车稳定在试验车速：建议轿车60±2km/h，铰接客车为35±2km/h，其他车辆50±2km/h。确定加载量：汽车克服滚动阻力和空气阻力所消耗的驱动轮功率为：3600)15.211(2vvACfGPDk式中：PK—驱动轮输出功率，kW；G—汽车总重，N；f—滚动阻力系数；CD—空气阻力系数；A—迎风面积；m2；V—试验车速，km/h合理确定式中各个系数并求出试验车速下驱动轮功率，以此作为测功同的模拟加载量。测试方法及循环：将汽车驱动轮驶入底盘测功机滚筒装置，把油耗计接入汽车燃油管路；设定好试验车速，起动发动机，变速器挂直接档；逐渐踩下加速踏板，使测功机指示功率值等于计算值并使之稳定；按下油耗测量按钮，当驱动轮在短筒上驶过不少于500m的距离时，即可从显示装置上读得等速百公里油耗值。重复三次，取平均值。（2）汽车多工况燃油消耗量测试模拟加载量和试验循环1）模拟加载量—确定飞轮机构转动惯量：2）试验循环试验载荷：A、轿车为规定乘员数的一半；B、微型汽车为空载加两名乘员；C、城市客车为总质量的65%；D、其他车辆为满载。试验循环：轿车：25工况试验（包括怠速、加速、换档、匀速、减速、怠速等循环行驶工况）；K-离合器分离；K1,K2-离合器分离，变速吕接合1档或2档；Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ-变速器1档、2档、3档；PM-空档；R-怠速（图中阴影表示换档）微型汽车：10工况；载货汽车：6工况；城市客车：4工况。3、油耗测试数据的重复性及修正（1）数据的重复性：燃油消耗测试数据必须满足下式：式中：Qmax--最大百公里耗油量；Qmin--最小百公里耗油量；QA--平均油耗；R—比例系数，取值如下：RQQQAminmax试验次数234510R0.0530.0630.0690.0730.085如果发现数据重复性达不到上述要求，必须排除仪器及发动机或底盘的有关故障后重新测量。(2)数据修正汽车的燃油消耗量测试数据应修正为标准状态下的数值。标准状态指：气温20℃、气压100kPa、汽油密度0.742g/ml、柴油密度0.830g/mL。修正公式：C1=1+0.0025(20-T)C2=1+0.0021(P-100)C3=1+0.8(0.742-ρ)(汽)C3=1+0.8(0.830-ρ)(柴)QC-修正后的燃油消耗量,L/100km；QA-实测的燃油消耗量均值,L/100km；C1-环境温度修正系数；C2-大气压力修正系数；C3-燃油密度修正系数；T-试验时的环境温度(℃)P-试验时的大气压力(kPa)ρ-试验时的燃油密度(g/mL)321CCCQQAC经修正后的燃油消耗量QC与制造厂给出的百公里耗油量QO比较,可评价汽车的燃油经济性和汽车的技术状况：一级车：QC≤QO；二级车：QO≤QC≤1.1QO；三级车：QC≥1.1QO